基于Young双稳态柔性机构的三稳态实现方法

摘要

本发明涉及一种机械稳态机构，特别是一种基于Young双稳态柔性机构的三稳态实现方法，包括两个Young双稳态机构，其特征是：一个Young双稳态机构作为反向Young双稳态机构，另一个作为正向Young双稳态机构，将反向Young双稳态机构在预应变的状态下通过连接连杆和正向Young双稳态机构铰接，两个铰接点分别在反向Young双稳态机构和正向Young双稳态机构的刚性杆上，构成三稳态机构初始的第一稳态；当给连杆施加外力时，三稳态机构从第一个稳态位置经过第一个非稳态平衡位置跳跃到第二个稳态位置，依次直到三稳态机构跳跃到第三个稳态位置。它可以应用于多路开关、多路阀门以及双向旋转加速度传感器、继电器等产品。

主权项

基于Young双稳态柔性机构的三稳态实现方法，包括两个Young双稳态机构，其特征是：一个Young双稳态机构作为反向Young双稳态机构（1），另一个作为正向Young双稳态机构（3），将反向Young双稳态机构（1）在预应变的状态下通过连接连杆（2）和正向Young双稳态机构（3）铰接，两个铰接点分别在反向Young双稳态机构（1）和正向Young双稳态机构（3）的刚性杆上，构成三稳态机构初始的第一稳态；在初始的第一稳态给连杆（2）施加向左的拉力时，连杆（2）会拉动反向Young双稳态机构（1）和正向Young双稳态机构（3）向左侧运动，通过两个Young双稳态机构柔性杆存储弹性势能到达第一个非稳态平衡位置，此时弹性势能达到第一个局部极大值；然后经过此位置后开始释放弹性势能并输出力推动三稳态机构继续向左运动，直到跳跃到第二个稳态位置，此刻弹性势能达到第二个局部极小值；继续给连杆施加向左的拉力，则三稳态机构又将继续向左运动，连杆（2）又拉动反向Young双稳态机构（1）和正向Young双稳态机构（3）向左运动，三稳态机构再次储存弹性势能到达第二个非稳态平衡位置，此时弹性势能达到第二个局部极大值，然后经过第二个非稳态平衡位置后，开始释放弹性势能并输出力推动三稳态机构继续向左运动，直到跳跃到第三个稳态位置。